توليد واكسن خوراكي از گياهان ترانس ژن

— مراحل آماده سازي واكسن هاي خوراكي از طريق گياهان ترانس ژن عبارتند از :

1) انتخاب ژن و گياه مطلوب :

در مرحله اوّل بايد به انتقال ژن  مطلوب به داخل گياه مورد نظر پرداخت سپس گياه تغيير ژنتيك يافته را وادار به توليد پروتئين هاي آنتي ژن نمود. اين پديده را “تغيير يافتگي” (transformation) و گياهان حاصله را گياهان ترانس ژن (transgenic plants) مي نامند. در راستاي توسعه واكسن هاي پروتئيني بايد بخش مورد نظر از گياه (epitope) را كه به توليد بيشترين مقدار آنتي ژن مي پردازد ، با دقت انتخاب نمود.

واكسن هاي خوراكي مطلوب بايد بسيار ايمن ، فاقد پاتوژن و قادر به توانايي ايمن سازي از طرق گوارشي و تزريقي باشند. واكسن هاي خوراكي ثمربخش بايد به شرايط اسيدي شديد داخل معده مقاوم باشند و بتوانند بفرم زيستي فعال به سلول هاي هدف برسند. ژن هاي آنتي ژن مورد نظر بايد با گياه منتخب سازگار باشند .

— آنتي ژن هاي توليدي گياهان ترانس ژن را از پيكره گياهان استخراج نموده و بصورت كپسول هاي زيستي در مي آورند. توليد كپسول هاي زيستي از آنتي ژن هاي گياهان ترانس ژن اجازه مي دهد كه آنها از تأثيرات نامطلوب ترشحات معده تا رسيدن به ديوارهاي روده بصورت سالم باقي بمانند. دام هايي كه از گياهان ترانس ژن نظير : يونجه ، سيب زميني و “شاهي گوش موشي” تعليف شدند به بروز آنتي ژن مربوطه پرداختند و آنها را در برابر بيماري هاي زير مقاوم ساختند :

الف) Bovine Rota Virus (BRV)

ب ) Bovine Viral Diarrhea Virus (BVDV) (1).

— گياهان ايده آل براي توليد واكسن هاي خوراكي بايد داراي برخي خصوصيات زير باشند :

الف) قابليت تجميع آنتي ژن هاي توليدي به ميزان مؤثر

ب ) حفظ خاصيت ايمن سازي آنتي ژن هاي بازتركيب

ت ) عدم توليد آنتي ژن هاي مختل كننده .

2) حامليني با تشديد كننده هاي خاص گياهي :

توسعه واكسن هاي خوراكي در چالش با بروز سطوح كم پروتئين هاي خارجي در گياهان ترانس ژن است. بر اساس گزارشات مقاديري از 2-01/0 درصد كل پروتئين محلول (TSP) مي توانند موجب كاهش ميزان ايمن سازي شوند. فعاليت تشديد كننده ها در ريشه هاي توتون و ذرت بسيار بيشتر از برگ ها بوده اند. همچنين ميزان فعاليت تشديد كننده ها در برگ هاي بالغ توتون بيشتر از برگ هاي جوان اندازه گيري شده اند درحاليكه ميزان فعاليت تشديد كننده ها در بخش هاي مختلف هوايي گياه ذرت تفاوت بسيار اندكي داشتند و ميزان فعاليت تشديد كننده هاي ذرت از آنچه فعلاً بكار مي روند، بيشتر بوده اند .

3) توليدات گياهان ترانس ژن مشابه محصولات كشاورزي مرسوم مي باشند و تنها تفاوت آنها در فرآيند آهسته پروتئين هاي تغيير يافته است. امروزه سه روش براي توليد گياهان ترانس ژن وجود دارند :

الف- هدايت ذرات ژني توسط تفنگ ژني (gene-gun)

ب – استفاده از باكتري “آگروباكتريوم توميفاسينس” (Agrobacterium tumefaciens) بعنوان تسهيل كننده

پ – شيوه هدايت الكتروني (electroporation) كه عموميت بيشتري از دو شيوه قبلي دارد .

— تفنگ ژني در راستاي تغييرات ژني به درج DNA مطلوب به داخل ژنوم گياهان هدف از طريق بمباران سوسپانسيون جنيني كشت سلول انجام مي گيرد. در موارد درج ژن ها به صورت مكرر و چندگانه يعني “multi-site” يا “multi-copy” ژن هاي خاموش معمولاً از روش تفنگ ژني بهره مي گيرند (1).

— تغيير پذيري با ميانجيگري “آگروباكتريوم” در توليد گياهان ترانس ژن بسيار معمول است. “آگروباكتريوم ها” بطور طبيعي در خاك ها حضور دارند و قادر به درج قطعاتي از DNA خارجي به درون گياهان از طريق زخم هايي نظير خراشيدگي ها هستند و بدينطريق در ژنوم گياهان وارد شده و جزئي از آن مي گردند .

4) غربالگري گياهان ترانس ژن :

از ژن هاي مقاوم به آنتي بيوتيك ها و علفكش ها بعنوان ماركر استفاده مي گردد. ژن هاي مطلوب بصورت تصادفي به داخل ژنوم گياهان منتقل مي گردند و بدينگونه آنتي ژن هاي متفاوتي اجازه توليد و بروز مي يابند. در اينگونه موارد معمولاً 100-50 گياه بصورت همزمان تغيير مي يابند كه تكثير آنها بر اساس گونه ها به 9-3 ماه زمان نيازمند است.

5) ارزيابي پروتئين آنتي ژن با مدل حيواني :

هر آنتي ژن حاصل از گياهان ترانس ژن را بايد بصورت جداگانه و منفرد با شيوه اي خاص آزمايش نمود زيرا ممكن است در مطالعات حيواني به نتايج مغايري بينجامند. آنتي ژن ها را غالباً توسط آزمايش “Elisa” (enzyme-linked immune-sorbent assay) ارزيابي مي نمايند. از ضرورياتي كه در اين مرحله احساس مي گردد اينكه پروتكل هاي جديد و مناسبي بايد براي واكسن هاي خوراكي انساني و دامي حاصل از گياهان ترانس ژن وضع گردند تا از نظر مقدار مواد و ميزان تأثيرات يكسان سازي شوند.

برخي موارد ديگر نيز قبل از اينكه واكسن هاي خوراكي بتوانند جايگاه خويش را در داروخانه هاي پزشكي و دامپزشكي مسجل سازند ، بايد بخوبي واضح گردند نظير :

الف- انتخاب آنتي ژن

ب – ميزان كارآيي در سيستم

پ – انتخاب گياه

ت – شيوه حمل و نقل و توزيع

ث – دُز مصرفي

ج – ميزان ايمني

چ – آگاهي عمومي

ح – كنترل كيفي

خ – صدور مجوز .

اصولاً قوانين مصوبه دولت ها در مورد غذاهاي تغيير يافته ژنتيكي (GMf) مي توانند بر آينده سرمايه گذاري در مورد پژوهش واكسن هاي خوراكي و توسعه آنها تأثير بگذارند. دانشمندان معتقدند كه توليد واكسن هاي خوراكي آينده روشن و بارزي را در بهبود سلامتي انسان ها و حيوانات در پيش دارد